正交试验怎么做?-不会的进来看看
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正交实验流程
嘿,各位朋友,今天咱们来摆摆龙门阵,说说这个正交实验流程的事儿。
说起正交实验,那可是个科学的东西,得讲究个流程,不能乱来。
咱们先从四川话开始说起。
正交实验,说白了,就是要找出一个实验的最佳条件。
就像咱们四川人吃火锅,得找对那个最辣的底料,最香的辣椒,最麻的花椒,才能吃出那个味儿来。
正交实验也是这样,得把各种因素都考虑进去,看看哪个组合最好。
然后咱们再聊聊贵州话。
在贵州,人们常说“一物降一物”,这正交实验里头,也就是一个因素克制一个因素。
你得把所有因素都摆出来,看它们怎么相互作用,最后才能找到那个最合适的条件。
再来说说陕西方言。
在陕西,人们讲究个“实实在在”,做实验也是这样,得实实在在地去试,不能马马虎虎。
正交实验就是让你实实在在地去试各种条件,看哪个最好。
最后咱们来点儿北京味儿。
在北京,人们说话直接,喜欢“一针见血”。
正交实验也是这样,直接找出影响实验的关键因素,然后调整它,让实验效果达到最好。
所以呀,正交实验流程,说简单也简单,说复杂也复杂。
你得先把所有因素都考虑进去,然后设计实验,再去做实验,最后分析结果。
就像咱们做饭一样,得先把材料准备好,然后按照菜谱来,最后才能做出好吃的饭菜。
正交实验也是这样,得按照流程来,才能找出最佳的实验条件。
好了,今天咱们就聊到这儿,希望大家都能明白这个正交实验流程是怎么回事儿。
要是还有啥不明白的,咱们下次再聊!。
多因素优化试验设计—正交试验法上一章我们介绍了单因素优化试验设计方法。
但是在实际生产和科学试验中,往往有多个因素同时影响结果,在这种情况下采用单因素试验方法就难以满足要求。
本章将介绍在多因素寻优试验中,用尽量少的试验尽快获得最优结果的科学试验方法。
第一节正交试验设计正交试验法,就是在多因素优化试验中,利用数理统计学与正交性原理,从大量的试验点中挑选有代表性和典型性的试验点,应用“正交表”科学合理地安排试验,从而用尽量少的试验得到最优的试验结果的一种试验设计方法。
例3-2-1 已知碳、硅、锰含量影响铸铁的力学性能,我们把这三种元素分别用A、B、C表示。
我们根据生产经验将三种元素分别选两种含量(见表3-2-1),分别表示为A1、A2、B1、B2、C1、C2。
现在我们研究这三种元素两种含量如何组合,铸铁的性能最优。
表3-2-1 铸铁性能试验参数在例3-2-1中,我们称碳硅锰含量为因素,其两种含量称为水平,这个试验就是三因素二水平试验。
如果按照普通的方法将三个因素的两个水平分别搭配进行试验,需要进行8次试验,如图3-2-1长方体的8个顶点所示。
显然这是十分繁琐的。
如果试验的因素和水平更多,那么试验量将更加惊人。
但是在正交试验中,如果三个因素之间没有交互作用,我们只要选择其中的以下4个试验(图3-2-1中红点所示)A1B1C1、A1B2C2、A2B1C2、A2B2C1就可以代替全部8个试验。
图3-2-1 正交试验点示意图这是为什么呢?仔细观察图3-2-1可以发现,在长方体的六个面上,每个面都有两个试验点。
而在长方体的12个边上,每个边上都有1个试验点。
进一步观察4个试验点,可以发现,每个因素的各个水平参加试验的次数一样多,都是二次。
各个数据对,如(A1,B1)、(A1,B2)、(A2,B1)、(A2,B2)、(B1,C1)、(B2,C2)、(B1,C2)、(B2,C1)、(A1,C1)、…、(A2,C1)出现的次数也一样多,都是1次。
正交试验设计法一、定义:正交试验设计法就是利用正交表来合理安排多因素试验的一种方法。
二、常用术语1、指标:指标就是试验要考察的效果。
常用X、Y、Z……来表示。
▼定量指标:能够用数量来表示的试验指标,如重量、尺寸、温度。
▼定性指标:不能用数量来表示的试验指标,如颜色、味道、外观。
●定性指标量化:可用打分法、分等法。
2、因素:因素是指对试验指标可能产生影响的原因。
因素是在试验中应当加以考察的重点内容。
一般用大写字母A、B、C……来表示。
3、水平(位级):位级是指因素在试验中所处的状态或条件。
常用阿拉伯数字1、2、3……来表示。
如: A1、A2、A3、B1、B2、B3。
三、正交表 (已设计好的标准化表格,是进行正试验法的基本工具)1、日本型正交表:由日本质量管理专家田口玄一博士创立。
该正交试验设计法,除需试验的因素外,还要研究分析因素与因素之间的交互作用,一起上列,对试验结果的分析用方差分析等方法,过程较复杂。
2、中国型正交表是由以我国张千里教授为首的中国专家所创立。
它不考虑因素之间的交互作用,而将其交互作用融于试验之中,对试验结果的分析采用极差分析法,简单的用“看一看”与“算一算”相结合的分析、简单、易行、同样能得到满意的结论,是一种实用的试验方法,很适合现场应用。
四、正交表的特点:1、均衡分散性:每一列中各种字码出现的次数相同,保证试验条件均衡地分散在配合完全的位级组合之中,因而代表性强,容易出现好条件。
2、整齐可比性:任意两列中全部有序数字对出现次数都是相同的。
保证了在各个位级的效果之中,最大限度地排除了其他因素的干扰,能最有效地进行比较,作出展望。
五、用中国型正交表安排试验的步骤 1、明确试验目的 2、确定考察指标 3、挑因素、选位级,制定因素位级表 ①挑因素的原则: ▼分析影响指标的各种因素,排除: 不可控因素 对指标影响不大的因素 已掌握得好的因素(让其固定在适当位置上) ▼选对指标可能影响大,又无把握的因素。
正交试验设计方法讲义及举例正交试验设计方法是一种多因素试验设计方法,它能够有效地减少试验所需的样本数量,提高试验结果的精确性和可靠性。
正交试验设计方法是在已知因素水平的情况下选择对试验结果影响最大的因素进行研究的一种方法。
以下是正交试验设计方法的讲义及举例:一、正交试验设计方法的原理及步骤:1.原理:正交试验设计方法通过选择适当的正交表,将多个因素的不同水平组合进行排列,使各因素的变化对试验结果影响均匀化,从而获得准确可靠的试验结果。
2.步骤:a.确定试验因素及其水平:根据试验目的确定需要研究的因素及其水平。
b.选择正交表:根据试验因素的个数和水平确定适用的正交表,正交表能够保证试验结果的均匀性和可靠性。
c.设计试验方案:根据选择的正交表,将试验因素的水平进行组合,获得试验方案。
d.进行试验:按照试验方案进行实际试验。
e.分析试验结果:对试验结果进行统计分析,获得对试验因素的影响程度及其交互作用等信息。
f.微调试验方案:根据试验结果微调试验方案,迭代优化试验过程。
二、正交试验设计方法的优点:1.降低样本数量:正交试验设计方法能够通过对试验水平的排列组合,使试验因素的水平均匀分布,从而减少试验所需的样本数量。
2.提高试验效率:正交试验设计方法能够在有限样本量下获得更多的试验信息,提高试验效率。
3.确保结果可靠:正交试验设计方法通过保证试验因素的均匀分布,减少人为因素的干扰,从而保证试验结果的可靠性和准确性。
4.揭示因素交互作用:正交试验设计方法能够揭示因素之间的交互作用,进一步优化设计过程。
三、正交试验设计方法的举例:例如,公司要研究一种新的洗发水对头发柔顺度的影响,试验主要包括3个因素:洗发水品牌(A、B、C)、洗发水用量(X、Y、Z)和洗发水停留时间(T1、T2、T3)。
根据正交试验设计方法,按照以下步骤进行设计:1.选择正交表:根据3个因素和各因素的水平,选择适用的正交表,如L9正交表。
2.设计试验方案:根据L9正交表,将3个因素的水平进行组合,得到9个试验方案,每个方案分别测试一种组合情况。
正交试验设计的流程正交试验设计是一种有效的统计方法,用于确定影响某个过程或系统的多个因素的最佳组合。
它可以帮助研究人员在有限的实验次数中获得尽可能多的信息,从而优化产品或过程的性能。
在本文中,我们将介绍正交试验设计的流程,以帮助读者更好地理解和应用这一方法。
第一步:确定实验目标和因素在进行正交试验设计之前,首先需要明确实验的目标和需要研究的因素。
实验目标可以是改进产品的性能、降低生产成本、提高工艺效率等。
因素则是影响实验结果的各种变量,例如材料的种类、温度、压力等。
在确定因素时,需要考虑到可能的相互作用效应,以确保实验结果的准确性。
第二步:选择正交表正交表是正交试验设计的基础,用于确定实验的运行次数和因素的水平。
根据实验因素的个数和水平数,可以选择合适的正交表。
常用的正交表有Taguchi L9、L12、L16等。
选择正交表时,需要考虑因素个数和水平数的平衡性,以及实验次数的可行性。
第三步:确定试验方案在确定了正交表之后,需要根据具体的实验目标和因素,确定试验方案。
试验方案包括确定实验的次数、因素的水平和实验的顺序。
通常情况下,每个因素的水平应该均匀分布在正交表的各个列中,以保证各个因素的效应能够被准确估计。
第四步:进行实验在正交试验设计中,实验次数通常是有限的,因此需要合理安排实验的顺序。
一般来说,应该先进行主要因素的实验,然后再进行次要因素的实验。
在实验过程中,需要记录每次实验的结果和观察值,以便后续的数据分析和结果解释。
第五步:数据分析和结果解释在完成实验后,需要对实验数据进行统计分析和结果解释。
常用的分析方法包括方差分析、回归分析和假设检验等。
通过分析实验数据,可以确定各个因素对实验结果的影响程度,并找出最佳的因素组合。
第六步:优化和验证根据实验结果,可以进行产品或过程的优化。
通过调整因素的水平和组合,可以进一步改进产品的性能或降低生产成本。
此外,还需要进行实验结果的验证,以确保实验结果的可靠性和稳定性。